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公开(公告)号：CN118507503B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410956977.4
申请日：2024-07-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/76
Abstract: 本发明公开了一种有效降低读出噪声的复合介质栅光敏探测器及其工作方法，属于成像探测器件技术领域。本发明通过在衬底中增加N型掺杂区，复位后将其排空作为光电子收集区，此时光敏探测器结构将存在两个光电子存储节点，分别是复合介质栅MOS电容衬底表面和衬底内部的N型掺杂区。在读取过程中，通过转移栅完成对光电子从衬底内部N型掺杂区到衬底表面的转移，在极短的时间内完成转移前后两次读出采样，实现相关双采样，极大程度上抑制了复合介质双栅MOSFET的读出噪声。同时通过漏端加高压，使得漏端耗尽区与衬底内部的N型掺杂区相连，此时接近雪崩状态，电流指数级上升，可在极短时间内完成复位过程，提升光敏探测器阵列工作帧率。
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公开(公告)号：CN116314223B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202310130225.8
申请日：2023-02-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种有效降低随机电报噪声的复合介质栅光敏探测器。该探测器包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，二者通过衬底中设置的浅沟槽隔离区实现功能区的分离；复合介质栅MOSFET部分包括复合介质栅结构、形成于衬底上方的鳍状结构以及埋层介质层，鳍状结构位于复合介质栅结构和埋层介质层之间；鳍状结构包括垂直于衬底的源极和漏极，其中，漏极与衬底相邻，源极位于漏极上方，源极和漏极中间为鳍状衬底。本发明有效提高了晶体管的沟道宽度，进而降低了光敏探测器的时域噪声，解决了当前由于光敏探测器尺寸减小所带来的噪声增加的问题。
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公开(公告)号：CN118629456A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202411088060.3
申请日：2024-08-09
Applicant: 南京大学
IPC: G11C11/409 , H10B43/35 , G11C11/4097 , G11C11/408
Abstract: 本发明公开了一种具有埋栅以及复合介质栅结构的三晶体管存储器及其读出与写入方法、存算阵列，属于半导体技术领域。该三晶体管存储器在现有复合介质栅双晶体管光敏探测器的基础上增设了埋栅结构形成三晶体管结构，通过埋栅结构控制向存储器件擦写权值，并用电荷耦合原理实现电荷信息的存储和读出，继承了复合介质栅双晶体管光敏探测器小尺寸、高动态范围、强权值保持能力的特点，本申请提供的三晶体管存储器在形成阵列时可实现共写入晶体管的互联关系，形成存储阵列的同时进一步缩小了器件面积。
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公开(公告)号：CN118574028A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202411028491.0
申请日：2024-07-30
Applicant: 南京大学
IPC: H04N25/70
Abstract: 本发明公开了一种复合介质栅光敏探测器的读出方法，属于集成电路领域。所述方法在复合介质栅光敏探测器的读出晶体管的源端连接一个电流源，通过对光敏探测器读取晶体管的栅端和漏端所加电压的控制使复合介质栅光敏探测器的读出晶体管在读取时工作在饱和区，实现源跟随器的功能，相比于典型的扫斜坡读出方法，该方法可以在数个时钟周期内完成从曝光到读取状态的转变，且不同于扫斜坡需要数百个时钟周期读取信号，该方法读取过程仅需要数个时钟周期，可以提供更快的读出速度，从而使得在读出过程中的双采样的时间间隔更小，有利于消除噪声；整个阵列的读出时间更短，有利于提高帧率。
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公开(公告)号：CN116564985B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202310587176.0
申请日：2023-05-24
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/63
Abstract: 本发明公开了一种有效降低暗电流的复合介质栅光敏探测器及其工作方法。其探测器单元包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，在P型半导体衬底中形成N型掺杂区，仅在N型掺杂区和复合介质栅MOSFET部分的源漏极底部之间保留部分P型半导体衬底。本发明通过将光电子收集区从衬底表面改为衬底内部，同时使栅氧界面和隔离结构侧壁处于空穴积累状，进而使得光电子收集区远离暗激发较为严重的栅氧界面和浅槽隔离侧壁，实现对暗电流的抑制，同时又不损失满阱容量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116093124A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310092734.6
申请日：2023-02-10
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , G01J1/42 , H04N25/71 , H04N25/76
Abstract: 本发明提供了一种多增益模式的复合介质栅双晶体管光敏探测器及方法。该探测器包括用于感光的复合介质栅电容和用于读出的复合介质栅晶体管，复合介质栅电容包括衬底、第一底层介质层、第一电荷耦合层、第一顶层介质层和控制栅；该光敏探测器还包括增益电容，增益电容的衬底与复合介质栅电容的衬底相连且之间不存在隔离结构；增益电容的结构包括由下而上设置的衬底、复合介质层和增益栅极，其中，增益电容的衬底与复合介质栅电容的衬底为同一个衬底。本发明实现了一种灵敏度、高动态范围、高灵敏度，并且主要应用于微米级像素单元的图像传感器。
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公开(公告)号：CN115863371A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211505854.6
申请日：2022-11-29
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明提供了一种衬底电压调制型图像传感器像素单元即阵列、操作方法。该像素单元包括场效应管和三极管，场效应管衬底的掺杂类型与三极管的基极的掺杂类型相同，但与场效应管的源极和漏极的掺杂类型相反；场效应管衬底与三极管的基极相连，三极管的发射极连接场效应管的源极和漏极中的一个，作为像元源极；三极管的集电极连接场效应管的源极和漏极中的另一个，作为像元漏极；场效应管的栅极外接电压，作为像元栅极。本发明提供的图像传感器可适用于亚微米像素，具有低暗电流、低串扰、高信噪比以及像元尺寸缩至9F2等特点。
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公开(公告)号：CN114070275A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111388393.4
申请日：2021-11-22
Applicant: 南京大学
IPC: H03K5/24
Abstract: 本发明公开了一种具有数据有效信号的动态比较器。该动态比较器包括通用动态比较器和逻辑单元，通用动态比较器包括一组差分输出端口，分别与逻辑单元的两个输入端连接；逻辑单元对输入的差分信号进行逻辑运算后由输出端输出数据有效信号。本发明具有数据有效信号的动态比较器可在比较器完成比较操作后输出一个数据有效信号，后续电路可以根据它的上升沿准确采集比较器的输出数据，进而提升系统的整体速度，且能减小电路的尺寸。
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公开(公告)号：CN113990890A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111240585.0
申请日：2021-10-25
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N5/374
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅PN结的全局快门光敏探测器。其单元包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容、复合介质栅晶体管和全局快门结构，其中，复合介质栅晶体管包括源漏区、底层绝缘介质层、浮栅、顶层绝缘介质层和控制栅极；复合介质栅MOS电容在衬底上依次设有底层绝缘介质层、浮栅、顶层绝缘介质层和控制栅极；复合介质栅MOS电容的两侧设有全局快门结构，全局快门结构包括P或P+型掺杂隔离区和N+型掺杂区，通过控制N+型掺杂区上的电压实现MOS电容感光时光电子收集的开启与关闭。本发明能在不额外占用探测器单元空间的情况下，实现探测器的全局曝光功能，并能避免现有浅槽隔离界面处暗电流噪声的影响。
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公开(公告)号：CN111541444B
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202010384765.5
申请日：2020-05-09
Applicant: 南京大学
IPC: H03K19/0185 , H01L27/146 , H01L29/423
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的多电平移位电路。其中，探测器单元包括MOS‑C部分和MOSFET部分，单元的N型源极区、N型漏极区、第二控制栅极、P型半导体衬底和N型阱这五个端口分别连接一个多电平移位电路，该移位电路包括预移位电路和移位电路，还可以包括驱动电路和信号补偿电路。本发明的移位电路可在一个电路中实现正压、负压、零电位、浮空四种信号的两两切换，相较于传统的仅支持单一电压信号或双电压信号的电平移位电路，本发明的电路在功耗、性能、兼容性等方面均更有优势。
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